土木工程-混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋二、基本資料 某多層廠房，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，其二層樓面結(jié)構(gòu)布置如下圖所示，板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm，樓面面層為水磨石，自重為0.65kn/m2,板底及梁側(cè)用15mm厚石灰砂漿粉刷。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取qk=3.0+0.1n(n：學(xué)號(hào))。柱網(wǎng)尺寸為l1l2, l1= l2=6+0.3m,其中m取值為：當(dāng)學(xué)號(hào)n=110時(shí)，m=3；當(dāng)學(xué)號(hào)n=1120時(shí)，m=2；當(dāng)學(xué)號(hào)n=2130時(shí)，m=1；當(dāng)學(xué)號(hào)n=3140時(shí)，m=0?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C20或C25，主次梁縱

2、向受力鋼筋采用HRB335或HRB400其余鋼筋均采用HPB235。三、基本任務(wù)及成果要求（一）撰寫混凝土樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1.設(shè)計(jì)資料2.板的設(shè)計(jì)（按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)）3.次梁的設(shè)計(jì)（按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)）4.主梁的設(shè)計(jì)（按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求滿足承載力及裂縫寬度條件）5.設(shè)計(jì)總結(jié)（對(duì)設(shè)計(jì)的合理性方面及存在的不足進(jìn)行總結(jié)）（二）繪制樓面結(jié)構(gòu)施工圖（2#圖紙2張）1.樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：100） 圖中需標(biāo)注墻、柱定位軸線編號(hào)，梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)（建議代號(hào)：板Bn，次梁CLn，主梁ZLn）。2.板的配筋圖（可直接繪在結(jié)構(gòu)平面布置圖上） 圖中需標(biāo)明板厚、鋼筋直徑、

3、間距及其長(zhǎng)度定位尺寸。3.次梁模板及配筋圖（1：50，1：20） 圖中需標(biāo)注次梁截面尺寸，箍筋形式、直徑及間距，縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號(hào)及縱向長(zhǎng)度定位尺寸。4.主當(dāng)模板及配筋圖（1：30，1：20） 包括主梁的彎矩包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖。圖中需標(biāo)注主梁截面尺寸、箍筋形式、直徑及間距，縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號(hào)及縱向長(zhǎng)度定位尺寸，其中縱筋的縱向長(zhǎng)度定位應(yīng)依據(jù)材料抵抗彎矩圖進(jìn)行。5.結(jié)構(gòu)施工圖說明 主要說明構(gòu)件的確混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋代號(hào)與級(jí)別的對(duì)應(yīng)（如代表HPB235等）、保護(hù)層厚度，尺寸單位以及樓面荷載值等。某工業(yè)廠房鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)資料圖1是某多層工業(yè)廠房的樓蓋建筑平面布

4、置（樓梯間不在此平面內(nèi)），樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，試進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中板、次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布設(shè)計(jì)，主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)資料如下： 樓面做法如下：水磨石面層 20mm厚 （自重0.65kn/m2）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 （容重25 kn/m 2）板下混合砂漿抹面 15mm （容重17 kn/m 2） 樓面活荷載q=5.7 kn/m 2 材料：混凝土，C25，鋼筋，梁內(nèi)受力鋼筋為HRB335，其余用HPB235鋼筋。 梁板入墻長(zhǎng)度：板為120mm；次梁為240mm；主梁為360mm。 柱：bb=500mm500mm。 恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2；活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3（因?yàn)闃敲婊詈奢d標(biāo)準(zhǔn)

5、值大于4 kn/m 2）。1. 根據(jù)構(gòu)造確定板厚及主、次梁的截面尺寸確定主梁跨度為6.3m，次梁跨度為6.3m，主梁每跨跨內(nèi)布置兩根次梁，板跨度為2100mm。按高跨比條件，要求板厚h2100/40=525mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm,取板厚h=80mm。次梁截面尺寸：h=l/18l/12=350525mm 取h=450mm b=l/3l/2=150225mm 取b=200mm主梁截面尺寸：h=l/14l/8=450787.5mm 取h=650mm,b=300mm2. 板的設(shè)計(jì)（塑性內(nèi)力重頒布法）（1） 確定板的計(jì)算跨度次梁截面200450，板在墻上支承寬度為120mm，板跨長(zhǎng)如附

6、圖1邊跨：lm=ln+h/2=1760+80/2=1800m中跨：l02=ln=2100-200=-1900mm邊跨和中跨相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算，取1m寬板帶為計(jì)算單元，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：3. 次梁設(shè)計(jì)（塑性內(nèi)力重頒布法）4. 主梁設(shè)計(jì)（彈性理論法）二、計(jì)算1.板的計(jì)算：（1）荷載計(jì)算：恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 20mm水磨石面層 0.020.650.013 kn/m 2 80mm鋼筋混凝土板 0.08252.0 kn/m 2 20mm混合砂漿頂棚抹灰 0.02170.34 kn/m 2；gk2.35 kn/m 2恒載設(shè)計(jì)值g=1.22.352.82 kn/m 2;活荷載設(shè)計(jì)值p=1.35.7=

7、7.41 kn/m 2；合計(jì)10.23 kn/m 2；即每米板寬g+p=10.23 kn/m 2。（2）內(nèi)力及配筋計(jì)算：板彎短系數(shù)：力跨為1/11，離端第二支座為-1/11，中跨中為1/16，中間支座為了-1/14，固有M1=-MB=1/11（p+g）(l01)2=(10.12/11) 1.82=3.01knmM2=M3=1/16(p+g)(l02)2=(10.23/16) 1.92=2.31knmMC=-1/14(p+g)(l01)2=-(10.23/14) 1.92=-2.64 knm板厚h=80mm,h0=80-20=60mm；混凝土C25，=1fc=11.9n/mm2；HPB235鋼筋

8、，fy=210n/mm2；板按考塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算，取1m寬板帶作為計(jì)算單元(b=1000mm)，板的配筋計(jì)算見下表。板的配筋計(jì)算板帶部位截面1B2CM（knm）30.1-3.012.31-2.64s=M/(1fcbh02)0.070.070.0540.062s=0.51+(1-2s)-0.50.9640.9640.9720.968As=M/fysh0(mm2)248248189216選配鋼筋8200820082008200實(shí)配鋼筋面積（mm2）251251251251板配筋如下圖：2.次梁的計(jì)算：次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算。（1）荷載計(jì)算：恒載設(shè)計(jì)值：由板傳來永久荷載：2.822.

9、1=5.92kn/m；次梁自重：1.2250.2（0.45-0.08）=2.22kn/m；梁側(cè)抹灰：1.2170.02（0.45-0.08）2=0.30kn/m；g=8.44kn/m；活荷載設(shè)計(jì)值：由板傳來：p=7.412.1=15.56kn/m；合計(jì)：g+q=24kn/m。（2）內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算跨度：邊跨：l01=1.025ln=1.0255910=6058mm；l01=ln+/2=5910+240/2=6030mm；取較小值6030mm中間跨：l0=ln=6000mm；跨度齋戒：（6058-6000）/605810%；按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。查得彎矩系數(shù)值；邊跨中為1/11，離端第二支座為-1

10、/11，中跨中為1/16，中間支座為-1/14，故彎矩設(shè)計(jì)值為：M1=-MB=(g+q)l012/11=246.032/11=79.32knmM2=(g+q)l022/16=2462/16=54knmMc=-(g+q)l022/14=-2462/14=-61.71knm剪力設(shè)計(jì)值為VA=0.45(g+q)l01=0.45245.91=63.81knVBL=0.6(g+q)ln1=0.6245.91=85.10knVBr=0.55(g+q)ln2=0.55246=79.20knVC=0.55(g+q)l02=0.55246=79.20kn（3）承載力計(jì)算1）正截面受彎承載力計(jì)算 支座B、C按20

11、0450的矩形截面計(jì)算，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下面二都是較小值： bf=1/36000=2000mmb+sn=200+1900=2100mm 取bf=2000mm梁高：h=450mmh0=450-35=415mm翼緣厚：bf=80mm判別T形截面類型：1fcbfhf(h0-hf/2)=1.011.9200080(415-80/2)=714knmM1M2；故各跨中截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，按布置一排縱筋考慮，h0=415mm，混凝土C25，1=1，fc=11.9n/mm2，fy=300n/mm2次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見下表：次梁正截面承載力計(jì)算截面1B

12、2CM（knm）79.32-79.3254-61.71s=M/(1fcbh02)0.0190.01930.0130.150s=0.51+(1-2s)-0.50.9900.8920.9940.918As=M/fysh0(mm2)643.5714.2436.4540.0選配鋼筋218+114222314216+14實(shí)配鋼筋面積（mm2）662.9760461555.9 2)斜截面承載力計(jì)算混凝土C25，ft=1.27n/mm2；箍筋采用HPB235，fyv=210n/mm2；hw/h=(465-80)/2004，屬厚腹梁。次梁斜截面承載力計(jì)算截面AB1BrCV（kn）63.8385.1079.20

13、79.200.25cfcbh0=246.9kn0.7ftbh0=73.8knVA73.8kn構(gòu)造配筋35.34knVB1246.9kn計(jì)算配筋35.34knVBr246.9kn計(jì)算配筋35.34knVC246.9kn計(jì)算配筋選用箍筋8666Asv=nAsv1(mm2)100.6100.6100.6100.6S=1.25fyvAsvh0/V-0.7ftbh0-13490.8=107944860.8=35893589實(shí)際配筋8200820082008200驗(yàn)算0.24（ft/fyv）=0.18%0.25%0.18%0.25%0.18%0.25%0.18%0.25%0.18%滿足最小配筋率。次梁配筋

14、圖見附圖3。3.主梁的計(jì)算：主梁按彈性理論計(jì)算。主梁兩端支承于磚墻，入墻360mm，高柱截面尺寸為500500mm，主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1）荷載恒載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來：8.446.3=53.17kn主梁自重（折算為集中荷載）0.3251.2（0.65-0.08）2.1=10.77kn；梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）1.2170.02（0.65-0.08）22.1=0.98kn；G=53.17+10.77+0.98=64.92kn活荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來：P=15.566.3=98.03kn合計(jì)：G+P=162.95kn （2）計(jì)算跨度主梁兩端支承于磚墻，入墻360mm，中間支承柱5

15、00500，按連續(xù)梁計(jì)算邊跨： l01=ln1+(a+b)/2=5810+(360+500)/2=6240mm； l01=1.025ln+b/2=1.0255810+500/2=6205mm； 取l01=6210mm中間跨ln=6300mm；跨度差10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。（3）內(nèi)力計(jì)算由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁。在各種不同頒布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下列公式計(jì)算，則： M=k1G1+k2Q1； G=64.92kn P=98.03kn V=k3G+k4P； G=64.92kn P=98.03kn邊

16、跨： G1=64.926.3=409.00knm P1=98.036.3=617.59knm式中系數(shù)k值由查表得。（4）主梁承載力計(jì)算 1）正截面受彎承載力計(jì)算跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因?yàn)?hf/h0=80/615=0.130.1所以bf=1/3=6.3/3=2.1mb+sn=0.3+6=6.3m取bf=2100mm計(jì)算判斷1、2截面類型：1fcbfhf(h0-hf/2)=1.011.9210080(615-40)=1149.5knmM1M2屬第一類T形截面。B支座按矩形截面計(jì)算，其彎矩設(shè)計(jì)值MB=MBmax-V0(b/2)=-284.08+157.160.25=-244.79knm2）斜截面受力

17、計(jì)算（h0=580mm） Hw/b=(h0-hf)/b=(580-80)/3004，屬厚腹梁。將以上最不利內(nèi)立縱使下的彎矩圖及剪力圖分別又疊畫在同一坐標(biāo)圖上，即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，參見圖紙。 主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表主梁正截面承載計(jì)算截面邊跨跨中中間支座中間跨跨中M（knm）262.16-244.79138.40-42.02s=M/(1fcbh02)0.02770.2040.01460.0044s=0.51+(1-2s)-0.50.9860.8850.9930.998As=M/fysh0(mm2)14411590755228選配鋼筋222（直）+222（彎）422（直

18、）+222（彎）222218實(shí)配鋼筋面積（mm2）15201777760509 主梁斜截面承載力計(jì)算截面支座Ar支座B1支座BrV（kn）126.64-207.01176.250.25cfcbh0=517.7kn0.7ftbh0=154.7knVA154.7kn154.7knVb1517.7kn154.7knVbr517.7kn選用箍筋262002620026200Asv=nAsv1(mm2)56.656.656.6VCS=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s(kn)197.8197.8197.8Asb=V-VCS/0.8fy-54.3-選配彎筋-114-實(shí)際彎筋面積（mm2）-153.9- （5）主梁吊筋計(jì)算：由次梁傳至主梁的全部集中力為：G+Q=59.41+86=145.41kn則AS=（G+Q）/2fysina=145.411000/(23000.707)=342.8mm2選216（AS=402mm2）；也可配置附加箍筋，配附加箍筋